SU1225029A2

SU1225029A2 - Имитатор многолучевого радиоканала

Info

Publication number: SU1225029A2
Application number: SU843776630A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Астапеня; Игорь Степанович Сапожников
Priority date: 1984-07-18
Filing date: 1984-07-18
Publication date: 1986-04-15

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике . По отношению к авт. св. № 658755 расшир ютс функциональные ВОГ5МОЖИОСТИ за счет формировани амплитудных и фазовых соотношений, соот- ветствут1дих двум ортогональным составл ющим электромагнитного пол . (Л С

Description

Имитаци времени запаздьтани сигнала в зеркальном и диффузных лучах относительно сигнала в пр мом луче производитс элементом задержки 2 и управл емым элементом 3. Изменени сигнала в зеркальном луче моделируютс элементом задержки 2, управл емым аттенюатором (УА) 10, фазовращателем (Ф) 11. Сигнал с пр мого луча имитируетс УА 14 и Ф 15. Имитаци ортогональных составл ющих пол в канале зеркального и диффузных лучей осуществл етс Ф 28, УА 21 и 29, а в канале пр мого луча - Ф 23, УА 20 и 24. Сумматор (С) 13 суммирует сосЕ

тр.х

и Е

Пр X

каналов

Изобретение относитс к радиотехнике , может использоватьс дл моделировани среды при многолучевом распространении радиосигналов в системах радиосв зи и радиолокации и вл етс усовершенствованием изобретени по авт. св. № 658755.

Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей за счет формировани амплитудных и фазовых соотношений, соответствующих двум ортогональным составл ющим лектромагнитного пол .

На чертеже представлена структурна электрическа схема имитатора многолучевого радиоканала.

Устройство содержит входной преобразователь частоты 1, элемент задержки 2, управл емый элемент задержки 3, модул тор 4, источник 5 случайных сигналов, полосовой фильтр 6, сумматор 7, аттенюатор 8 сигнала диффузного луча, сумматор 9, управл емый аттенюатор 10, Лазовращатель П сигнала зеркального луча, блок 12 смещени частоты, сумматор 13, управл емый аттенюатор 14, фазовращатель 15 сигнала пр мого луча, блок 16 смещег- ни частоты, измеритель мощности 17, выходной преобразователь частоты 18, перестраиваемый генератор 19, управл емые аттенюаторы 20 - 21, измеритель мощности 22, управл емый фазовращатель 23, управл емый аттенюа225029

отраженных и пр мого лучей. С 25 суммирует составл ющие, например, Ебтр -jj и Е pp. у . На выходах С, 13 и 25 возникают замирающие сигналы двух ортогональных составл ющих Е и Ещ . Если сигйальг на выходах преобразователей частоты 18 и 27 соответствуют , например горизонтальной и вертикальной составл ющим, можно моделировать многолучевое распространение сигналов с любым видом пол ризации в услови х, близких к реальным. Пол ризаци сиг-. .нала может быть как фиксированной , так и измен ющейс во времени , 1 ил.

тор 24, сумматор 25, блок 26 смещени частоты, выходной преобразователь частоты 27, управл емый фазовращатель 28, управл емый аттенюатор

29.

Устройство работает следующим образом .

Сигнал на радиочастоте подаетс на входной преобразователь частоты

1, куда поступает напр жение от перестраиваемого генератора 19. Сигнал на промежуточной частоте поступает на элемент задержки 2, с выхода которого сигнал поступает на управл емый элемент задержки 3. С помощью элемента задержки 2 и управл емого элемента задержки 3 производитс имитаци времени запаздьгаами сигнала в зеркальном и диффузных лучах

радиоканала относительно сигнала в пр мом луче.

Изменени сигнала в зеркальном луче моделируютс с помощью управл емого элемента задержки 3, управл емого аттенюатора 10, фазовращател II. С одного из 1выходов управл емого элемента задержки 3 сигнал поступает в модул тор 4, куда также подаетс напр жение от источника 5 случайных сигналов. С выхода модул тора 4 напр жение сигнала поступает на полосовой фильтр 6, а с него - на сумматор 7 диффузных лучей. С выхода сумматора 7 сигнал подаетс на аттенюатор 8 сигнала диф

фузного луча. Затем сигнал поступает на один из входов сумматора 9, на второй вход которого подаетс сигнал зеркального луча с фазовращател 1 сигнала зеркального луча. С выхода сумматора 9 напр жение сигнала подаетс на вход блока 12 смещени частоты, который имитирует относительное смещение частоты суммарного (диффузных и зеркального) сигнала за счёт изменени геометрии отражающей поверхности.

Сигнал пр мого луча имитируетс с помощью управл емого аттенюатора 1 и фазовращател сигнала пр мого луча 15.

Имитаци ортогональных составл ющих пол электромагнитной волны в канале зеркального и диАфузных лучей т.е. в канале отраженных лучей, осуществл етс с помощью управл емого фазовращател 28, управл емого аттенюатора 21 и управл емого аттенюатора 29.

Известно, что пол ризационна структура пол волны полностью определ етс пол ризационным коэффициентом , который равен

E.j(ttexp iq yttl ,(1)

ЕуН1

P{i),

де Е (t) и E(t)

cpy(t) и (p,(t)

огибающие ортогонально пол ризованных компонент , например вертикальной и горизонтальной; фазы ортогонально пол ризованных компонент пол , например вертикальной и горизонтальной;

модуль пол ризационного коэффициента ;

аргумент пол ризационного коэффициента .

При этом величина P(t) может ме тьс в пределах от О до м , а веичина 6 Ct) - в пределах от О до 1Г..

P(t)EM/ /E(t)

8(t)cf.(t)- - ci,(t)

10

225029Л

Таким образом, дл имитации пол ризационной структуры пол волны необходимо обеспечивать Нормирование двух составл ющих с управл емыми амплитудами и разност ми фаз, что соответствует управлению величинами P(t) и 8 (t).

Сигнал с выхода блока 12 смещени частоты поступает на вход управл емого аттенюа- ора 21 и вход управл емого фазовращател 28. Управл емый фазоврашатель 28 обеспечивает имитацию относительного фазового сдвига двух составл ющих в пределах от О до 21Т, что согласно (1) соответствует изменению в этих пределах значени аргумента пол ризационного коэффициента ортогонально пол ризованных компонент. С помощью управл емых аттенюаторов 21 и 29 достигаетс установка требуемого значени модул пол ризационного коэффициента в пределах от О до оо .

Таким образом, в канале отражен- 25 ных лучей амплитуда сигнала, соответствующего ортогональной состав15

20

л ющёй Е

отр.у

регулируетс , напри

мер, с помощью управл емого аттенюатора 29, а ортогональной составл ю- щей , например, с помощью управл емого аттенюатора 21.

Имитаци ортогональных составл ющих пол электромагнитной волны в канале пр мого луча осуществл етс с помощью управл емого фазовращател 23, управл емых аттенюаторов 20 и 24. Сигнал пр мого луча с выхода фазовращател 15 поступает на вход управл емого аттенюатора 20 и -вход управл емого фазовращател 23.

Управл емьш фазовращатель 23 обеспечивает имитацию относительного фазового сдвига двух составл ющих пр мого луча в пределах от О до 2lr, что согласно (1) соответствует изменению в этих пределах величины аргумента пол ризационно о коэффициента ортогонально пол ризованных компонент. С помощью управл емых аттенюаторов 20 и 24 достигаетс ус

тановка требуемого значени модул

пол ризационного коэффициента Р.

пр

в пределах от О до оз .

В результате в канале пр мого луча амплитуда сигнала, соответству- 55 ющего ортогональной составл ющей ЕППН регулируетс , например, с помощью управл емого аттенюатора 24, а ортогональной составл ющей Е пр. х

с помощью четвертого управл емого аттенюатора 20.

Сумматор 13 служит дл сложени одноименных составл ющих,- например, ЕОТП и Е „„ каналов отраженных и пр мого лучей.

Сумматор 25 аналогичным образом производит сложение одноименных составл ющих , например и Е рр п каналов отраженных и пр мого лучей.

На выходах сумматоров 13 и 25 получаютс замирающие сигналы двух ортогональных составл ющих Е ц соответственно.

Замирающие сигналы с выходов сум- матора 13 и 25 поступают соответственно на блоки 16 и 26 смещени частоты , которые имитируют смещение частоты сигналов двух ортогональных составл ющих за счет изменени гео- метрии объектов св зи. С выхода блока 16 смещени частоты сигнал составл ющей E, поступает на измеритель мощности 17 и выходной преобразователь частоты 18, на другой вход кото рого поступает напр жение от перестраиваемого генератора 19. Аналогично с выхода блока 26 смещени частоты сигнал составл ющей Еу поступает на измеритель мощности 22 и выходной преобразователь частоты 27, на другой вход которого поступает напр жение от перестраиваемого генератора 19 В результате на выходах преобразовател частоты 18 и вьпсодного преобразовател 27 образуютс соответственно составл ющие сигнала Е и Ej. на частоте сигнала, прохождение которо- по многолучевому каналу имитируетс в предлагаемом устройстве.

Наличие отдельных групп элементов , обеспечивающих разделение составл ющих , управление их амплитудой и изменение относительного фазового сдвига как в канале отраженных лучей так и в канале пр мого луча, позвол ет имитировать различи в характере пол ризации отраженных и пр мого лучей. Такие различи могут иметь место, например, в коротковолновых

каналах св зи, в каналах св зи и локации объектов в диапазоне УКВ и СВЧ.

Таким образом, на выходе имитатора многолучевого радиоканала получаютс две замирающие составл ющие, флуктуации амплитуд и фаз которых определ ютс законами распределени амплитуды и фазы в источнике 5 слу

5 0 5 Q

чайных сигналов, соотношени ми уровней напр жений в пр мом, зеркальном и диффузных лучах. Характер изменени соотнощений амплитуд и фаз двух сформированных составл ющих определ етс характером управлени управл емыми аттенюаторами 20,21,24 и 29, управл емыми фазовращател ми 23 и 28 и обусловлен закономерност ми изменени пол ризации радиоволн в имитируемом радиоканале.

Если сигналы .на выходах выходного преобразовател частоты 18 и выходного преобразовател частоты 27 соответствуют например, горизонтальной и вертикальной составл ющим, можно моделировать многолучевое распространение сигналов с любым видом пол ризации в услови х, близких к реальным. Использование предложенного имитатора позволит имитировать многолучевые каналы, в которых может быть пол ризаци сигнала как фиксированной , так и измен ющейс в.о времени , что отвечает услови м подвижной св зи, локации подвижньгх объектов , изменению параметров среды распространени или характера отражающей поверхности,

С помощью имитатора можно производить многократные испытани при одинаковых параметрах, что невозможно обеспечить в реальных услови х.

Claims

I Формула изобретени

Имитатор многолучевого радиоканала по авт. св. № 658755, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей за счет формировани амплитудных и фазовых соотношений, соответствующих двум ортогональным составл ющим электромагнитного пол , между выходом фазовращател пр мого луча и входом второго сумматора введен третий управл емый аттенюатор, между выходом второго блока смещени частоты и другим входом второго сумматора введен четвертый управл емый аттенюатор , а .также введены второй иА1ери- тель мощности, последовательно соединенные первый управл емь1й фазовращатель , п тый управл емый аттенюатор , четвертый сумматор, третий блок смещени частоты и второй выходной преобразователь частоты, а также последовательно соединенные второй управл емый фазовращатель и тестой

5

0

5

71225029 8

управл емый аттенюатор, выход кото- входу второго управл емого фазовра- рого подключен к второму входу чет-щател , вход второго измерител мощ- вертого сумматора, причем выход фа-ности подключен к выходу третьего зовращател сигнала пр мого лучаблока смещеии частоты, а второй, подключен к входу первого управл е-j вход выходного преобразовател чаемого фазовращател , вьгход второгототы соединен с выходом перестраи- блока смещени частоты подключен кваемого генератора.